[대기환경기사 필기] 18년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

도심 이동배출원(자동차)의 일변화에서 가장 먼저 정점을 찍는 것은 NO다 — 아침 출근 교통량이 몰리는 시각에 배기가스 중 NO가 그대로 쌓이기 때문이다.
그 뒤 NO가 산화되면서 한두 시간 늦게 NO2가 최대가 되고, NO2의 광분해로 만들어지는 오존과 알데하이드는 햇빛이 강한 정오~오후에 최대가 된다.

주풍은 막대의 굵기가 아니라 길이를 가장 길게 그려 나타낸다 — 바람장미에서 막대의 길이가 곧 그 방향의 발생빈도다.
나머지는 바람장미의 표준 정의 그대로다 — 풍향별 빈도와 풍속을 16방위 막대기형으로 표시하고, 중앙의 숫자는 무풍률이며, 풍속 0.2m/s 이하를 정온(calm)으로 본다.

표준상태(0℃, 1atm)에서 기체 1mol이 22.4L를 차지하므로, 질량농도를 분자량으로 나눈 뒤 22.4를 곱하면 부피농도가 된다.
SO2의 분자량 64를 대입하면
$\dfrac{1.28\,\mathrm{g/m^3}}{64\,\mathrm{g/mol}}=0.02\,\mathrm{mol/m^3}$
$0.02\times22.4=0.448\,\mathrm{L/m^3}=448\,\mathrm{mL/m^3}$
따라서 약 450ppm이다.

London형 스모그는 석탄 연소에서 나온 SO2와 매연이 일으키는 환원반응형이다. 산화반응은 자동차 배기가스가 햇빛과 광화학반응을 일으키는 Los Angeles형의 특징이다.
나머지는 모두 London형의 조건이다 — 밤~새벽의 복사성 역전, 습도 85% 이상, 시정 100m 이하.

오존파괴지수(ODP)는 Halon-1301이 10으로 보기 중 가장 크다.
브로민을 가진 할론이 염소계 CFC보다 훨씬 강하게 오존을 파괴한다 — Halon-1211은 3.0, CFC-114는 1.0, CFC-113은 0.8이다.

리차드슨 수가 0이면 온도 성층에 의한 부력 효과가 없는 중립 상태이므로 난류는 기계적 난류만 존재한다.
나머지 셋은 값의 해석이 뒤집혀 있다.
-0.04보다 작으면 수직혼합이 없는 것이 아니라 대류에 의한 혼합이 지배적이다
0에 접근하면 대류가 아니라 기계적 난류가 지배적이 된다
일차원 수가 아니라 무차원수이며, 대류난류를 기계난류로 전환시키는 율을 나타낸다
참고로 수직혼합이 사실상 사라지는 것은 0.25보다 클 때다.

최대혼합깊이(MMD)는 지표 가열이 약한 겨울에 최소, 지표가 강하게 데워지는 이른 여름에 최대가 된다.
나머지는 모두 반대로 서술돼 있다 — MMD는 낮에 크고 밤에 작으며, 야간 역전이 극심하면 수백 m 이하로 오히려 줄어든다.
또 환기량은 온도가 아니라 최대혼합깊이 × 혼합층 내 평균풍속으로 정의된다.

삼염화에틸렌(트라이클로로에틸렌)이 간ㆍ신장에 미치는 독성은 사염화탄소보다 현저히 낮다 — 그래서 세척용 용제로 널리 쓰였다.
나머지는 옳다 — 알루미늄화합물의 인 결핍ㆍ골연화증, 수용성이 커서 상기도에서 대부분 흡수되는 암모니아ㆍ아황산가스의 즉각적 자극, 이황화탄소의 급성ㆍ아급성 뇌병증.

불화수소(HF)의 주 배출원은 도장공업ㆍ석유정제가 아니라 알루미늄 제련, 인산비료 제조, 유리ㆍ요업이다. 도장ㆍ석유정제에서 주로 나오는 것은 탄화수소류다.
나머지 연결은 교과서적 대응 그대로다 — HCl은 소다공업ㆍ활성탄제조ㆍ금속제련, 벤젠은 포르말린ㆍ아세톤 제조, 브롬은 염료ㆍ의약품ㆍ농약 제조.

무수불화수소는 약산성이 아니라 강한 산성을 띤다. 물과 에테르 등 유기용매에 잘 녹는다는 앞부분만 옳다.
나머지는 옳다 — 염소는 암모니아보다 수용성이 낮아 상기도에 그치지 않고 호흡기계 전체를 침범하고, 포스겐은 자극이 경미해 전구증상 없이 치사량을 흡입할 수 있으며, 브롬화합물은 고농도에서 시간이 지난 뒤 폐부종을 일으킨다.

입자의 끝과 끝을 이은 선 중 가장 긴 선을 직경으로 삼는 것이 휘렛(Feret) 직경이다.
혼동하기 쉬운 정의를 함께 정리하면 — 마틴 직경은 입자의 투영면적을 이등분하는 선의 길이, 스토크스 직경은 같은 밀도이면서 침강속도가 같은 구의 직경, 공기역학적 직경은 밀도 1g/cm3이면서 침강속도가 같은 구의 직경이다.

지표 가열에 의한 열적(대류) 상승으로 응결이 시작되는 고도가 대류응결고도(CCL)이다.
상승응결고도(LCL)는 지형이나 전선에 의해 강제로 들어올려진 공기가 응결하는 고도로 상승 원인이 다르고, 상승지수(LI)는 고도가 아니라 대기 안정도를 나타내는 지수다.

오염농도는 최대혼합고도(MMD)의 3제곱에 반비례한다.
$C_2=C_1\left(\dfrac{H_1}{H_2}\right)^3$에 대입하면
$C_2=3\times\left(\dfrac{400}{200}\right)^3=3\times8=24\,\mathrm{ppm}$
따라서 혼합고도가 절반으로 줄면 농도는 8배가 된다.

수산기(-OH)는 1개일 때 냄새가 가장 강하고, 수가 늘어날수록 오히려 약해진다. 설명이 반대로 뒤집혀 있다.
나머지는 냄새물질의 일반 성질 그대로다 — 탄소수가 적은 저분자일수록 관능기 특유의 냄새가 강하고, 에스터는 원래의 산ㆍ알코올보다 방향이 우세하며, 분자 안에 황이나 질소가 들어 있으면 냄새가 강해진다.

라돈은 비활성 기체라 화학적 반응성이 거의 없고, 인체 위해도 조혈기능ㆍ중추신경계가 아니라 붕괴 시 나오는 방사선이 폐를 손상시켜 폐암을 일으키는 것이 핵심이다.
나머지는 옳다 — 무색ㆍ무취이고 액화해도 색이 없으며, 공기보다 약 9배 무거워 지표 가까이 머무르고, 토양ㆍ지하수ㆍ건축자재를 통해 실내로 들어온다.

NO의 대기 중 체류시간은 20~100년이 아니라 수일 정도이고, 독성도 오존보다 강하지 않다. 체류시간이 100년 안팎으로 긴 질소산화물은 N2O다.
나머지는 옳다 — N2O는 대류권 온실가스이자 성층권 오존층 파괴물질이고, 연소 고온에서는 90% 이상이 NO로 나오며, 적갈색ㆍ자극성인 NO2의 독성은 NO의 약 5배다.

균질층 건조공기 중 체류시간이 짧은 것부터 늘어놓으면 CO – CH4 – O2 – N2 순이다.
대략적인 값으로 CO는 약 0.4년, CH4는 수 년, O2는 수천 년, N2는 수백만 년으로 자릿수가 크게 벌어진다 — 반응성이 클수록 체류시간이 짧다고 보면 순서가 잡힌다.

보기 중 에틸렌에 대한 저항성이 가장 큰 것은 양배추다.
완두ㆍ스위트피ㆍ토마토는 모두 에틸렌에 민감한 지표식물로, 낮은 농도에서도 잎자루가 아래로 굽는 상편생장(epinasty)과 낙엽ㆍ낙화가 나타난다.

Deacon의 공식은 $V_2 = V_1 \left(\dfrac{h_2}{h_1}\right)^P$로, 서로 다른 높이에서의 풍속 관계를 나타낸다. 주어진 조건은 h₁ = 10m, V₁ = 2m/s, h₂ = 100m, P = 0.4이므로, $V_2 = 2 \times \left(\dfrac{100}{10}\right)^{0.4} = 2 \times 10^{0.4}$를 계산한다. $10^{0.4} = 10^{2/5} = \sqrt[5]{100} \approx 2.512$이므로 $V_2 = 2 \times 2.512 \approx 5.0 \text{ m/s}$이다.

건조단열 과정에서는 $T\propto P^{0.286}$이므로 $\dfrac{dT}{dP}=0.286\dfrac{T}{P}$이고, 이 값은 압력이 낮을수록 커진다.
공기덩어리의 상부면은 하부면보다 압력이 낮으므로 $(dT/dP)_{Top}>(dT/dP)_{Bottom}$이다.
즉 침강하는 동안 상부가 하부보다 더 크게 승온하며, 이것이 고기압권에서 상층이 더 따뜻해지는 침강역전이 만들어지는 이유다.

천연가스처럼 발열량이 높은 기체연료를 태우는 데 적합한 것은 방사형 버너다. 노벽ㆍ타일을 고온으로 달궈 그 복사열로 연소를 안정시키는 구조여서 고발열량 가스에 잘 맞는다.
회전식 버너와 건타입 버너는 모두 액체연료용 무화 버너이고, 선회형 버너는 선회류로 화염을 안정시키는 미분탄ㆍ중유용이다.

역화 위험이 커지는 것은 인화점이 낮을 때이고, 실제로는 예열온도보다 약 5℃ 정도 높은 인화점의 중유를 쓴다. 방향과 수치가 모두 어긋난다.
점도가 낮을수록 유동점이 낮아 이송ㆍ무화에 유리하고, 잔류탄소 함량이 많아지면 점도가 높아진다는 서술은 옳다.

고정화격자와 가동화격자를 횡방향으로 나란히 배치하고 가동화격자를 전후로 왕복시키는 것이 병렬요동식 화격자다.
교반력과 이송력이 비교적 강한 대신 화격자 눈이 잘 메워지지 않아 낙진량이 많다는 것이 이 방식의 단점이다.
부채형 반전식은 부채꼴 화격자를 좌우로 반전시키고, 이상식(계단식)은 화격자를 층계 모양으로 겹쳐 밀어 내리며, 회전 롤러식은 원통 롤러를 회전시켜 연료를 이송한다.

메탄의 완전연소는 $\mathrm{CH_4+2O_2\rightarrow CO_2+2H_2O}$이므로 이론산소량이 2mol이다.
공기 중 산소가 21%이므로 이론공기량은
$A_o=\dfrac{2}{0.21}=9.52\,\mathrm{mol}$
따라서 몰기준 공연비는 $AFR=\dfrac{9.52}{1}\approx9.5$이다.

적은 과잉공기로 완전연소가 가능한 쪽은 기체연료다. 연료와 공기가 분자 수준에서 섞이므로 공기비를 1.1 부근까지 낮출 수 있고, 액체연료는 무화ㆍ증발 과정을 거쳐야 해서 더 큰 공기비가 필요하다.
나머지는 옳다 — 기체연료는 저발열량이어도 예열로 고온을 얻고 전열효율을 높일 수 있으며, 액체연료는 화재ㆍ역화 위험과 국부과열이 문제되고, 회분은 적지만 재 속 금속산화물이 장애원인이 될 수 있다.

접선기울형버너는 사각 연소로의 네 모퉁이에서 접선방향으로 분사해 연소로 중앙에 하나의 큰 화염 소용돌이를 만든다. 외벽쪽으로 화염을 분산시킨다는 서술이 정반대다.
나머지는 이 버너의 특징 그대로다 — 모퉁이마다 높이를 달리해 3~5개를 설치하고, 1차 공기ㆍ석탄 주입관 끝을 10~30° 범위에서 상하로 기울여 화염 위치를 옮김으로써 과열을 막는다.

SO2 배출량은 태운 기름 속 황의 총량에 비례하므로, 400kL 중 절반을 S 1%유로 바꾼 뒤의 황 총량을 비교하면 된다.
바꾸기 전은 $400\times0.05=20$, 바꾼 뒤는
$200\times0.05+200\times0.01=10+2=12$
따라서 감소율은 $\dfrac{20-12}{20}\times100=40\%$이다. 두 기름의 비중이 같으므로 비중은 계산에서 상쇄된다.

Prompt NOx는 연료에서 떨어져 나온 탄화수소 라디칼(CH)이 공기 중 N2를 공격하면서 시작되며, 그 주 반응이 $\mathrm{CH+N_2\rightarrow HCN+N}$이다.
이 경로는 화염면 부근에서 순간적으로 일어나므로, 1300℃ 이상 고온에서 시간을 두고 진행되는 Thermal NOx와 구분된다.

$\mathrm{C_3H_8+5O_2\rightarrow 3CO_2+4H_2O}$이므로 이론공기량은
$A_o=\dfrac{5}{0.21}=23.81\,\mathrm{Sm^3}$
공기비 1.3의 실제 공급공기는 $1.3\times23.81=30.95\,\mathrm{Sm^3}$이고, 건조연소가스는 질소ㆍ과잉산소ㆍ이산화탄소의 합이므로
$G_d=0.79\times30.95+(0.21\times30.95-5)+3$
$=24.45+1.50+3=28.95\,\mathrm{Sm^3}$
따라서 약 28.9Sm3이다. 수증기 4Sm3은 건조가스에서 제외한다.

고온의 무연탄ㆍ코크스에 수증기를 불어넣어 얻는 기체연료가 수성가스이며, 제시된 $\mathrm{C+H_2O\rightarrow CO+H_2}$가 그 정의 그대로다.
주성분이 CO와 H2여서 발열량이 비교적 높다. 같은 원리로 불어넣는 기체가 공기이면 발생로가스, 제철 고로에서 부산물로 나오면 고로가스, 석유류를 열분해하면 오일가스다.

미착화탄 → 산화층 → 환원층 → 회층 순으로 타면서 연료층을 균일하게 유지할 수 있고 저품질 연료도 태울 수 있어 쓰레기 소각로에 널리 쓰이는 화격자 연소장치가 체인 스토커(이동화격자)다.
화격자 자체가 벨트처럼 움직이며 연료를 실어 나르므로 층 두께를 일정하게 제어할 수 있다. 로타리 킬른은 화격자가 아닌 회전 원통로, 포트식 스토커는 소용량 고정층 방식이다.

반응활성도가 클수록 낮은 온도에서도 반응이 시작되므로 착화온도는 낮아진다.
나머지는 옳다 — 분자구조가 간단할수록(메탄 등) 착화온도가 높고, 산소농도와 압력이 클수록 낮아지며, 발열량이 낮을수록 높아진다.

이론 건조연소가스에는 질소와 이산화탄소만 남는다.
$\mathrm{C_3H_8+5O_2\rightarrow 3CO_2+4H_2O}$에서
$A_o=\dfrac{5}{0.21}=23.81\,\mathrm{Sm^3}$
$G_{od}=0.79\times23.81+3=21.81\,\mathrm{Sm^3}$
따라서
$(\mathrm{CO_2})_{max}=\dfrac{3}{21.81}\times100=13.8\%$

탄화도가 높아질수록 휘발분이 줄어 불이 붙고 번지기 어려워지므로 연소속도는 오히려 느려진다.
나머지는 탄화도 증가의 전형적인 결과다 — 수분ㆍ휘발분과 산소량이 줄고 고정탄소가 늘면서 발열량이 커지고 착화온도와 비중은 높아진다.

포트형은 밀도가 큰 공기의 출구를 아래에, 밀도가 작은 가스의 출구를 위에 두어야 밀도차로 자연히 섞인다. 보기는 가스와 공기의 위치가 뒤바뀌어 있다.
나머지는 옳다 — 가스ㆍ공기압을 높이지 못하는 경우에 쓰는 확산형이고, 양쪽을 함께 예열할 수 있으며, 고발열량 탄화수소는 가스압을 이용해 노즐에서 고속 분출시켜 그 힘으로 공기를 흡인하게 한다.

유동층 연소로는 층 온도와 유동상태를 일정하게 유지해야 하는 구조여서 부하변동에 대한 적응력이 낮다 — 높다는 서술이 반대다.
나머지는 옳다 — 분체와 공기의 접촉면적이 커서 열전달이 좋고, 격렬한 입자 운동으로 층내가 균일한 온도로 유지되며, 미연 char가 빠져나갈 수 있어 재연소장치가 필요하다.

코크스는 고정탄소가 대부분인 고체연료라 이론공기량이 약 8Sm3/kg 수준이다. 0.8~1.2는 자릿수가 한 자리 어긋난 값이다.
나머지는 개략치에 맞는다 — 고로가스 0.7~0.9, 발생로가스 0.9~1.2로 저발열량 기체연료는 작고, 가솔린은 11.3~11.5로 크다.

C18H20의 분자량은 $18\times12+20=236$이고, 완전연소에 필요한 산소는
$18+\dfrac{20}{4}=23\,\mathrm{mol}$
연료 1.5kg은 $\dfrac{1500}{236}=6.36\,\mathrm{mol}$이므로 이론산소량은
$6.36\times23\times22.4\times10^{-3}=3.27\,\mathrm{Sm^3}$
따라서
$A_o=\dfrac{3.27}{0.21}=15.6\,\mathrm{Sm^3}$

고압기류 분무식의 분무각도는 20~30°로 좁은 편이고, 유량조절비는 1:10 정도로 커서 부하변동에 잘 대응한다. 두 수치가 모두 틀렸다.
나머지는 옳다 — 2~8kg/cm2의 고압공기로 연료유를 무화하고, 분무에 필요한 1차 공기량은 이론연소공기량의 7~12% 정도이며, 분사범위는 외부혼합식 3~500L/hr, 내부혼합식 10~1200L/hr다.

비점 30~200℃, 비중 0.72~0.76에 해당하는 것은 휘발유로, 탄소수도 대략 C5~C12로 보기 중 가장 적다.
원유를 증류하면 가벼운 것부터 휘발유 → 등유(약 150~280℃) → 경유(약 200~350℃) → 중유 순으로 나오며, 뒤로 갈수록 탄소수ㆍ비점ㆍ비중이 모두 커진다.

Stokes 영역이므로 종말침강속도는
$V_g=\dfrac{d_p^{\,2}(\rho_p-\rho)g}{18\mu}$
주어진 값을 대입하면
$V_g=\dfrac{(50\times10^{-6})^2\times(1000-1.2)\times9.8}{18\times(1.8\times10^{-5})}=0.0755\,\mathrm{m/s}$
따라서 5m를 내려오는 데 걸리는 시간은
$t=\dfrac{5}{0.0755}\approx66\,\mathrm{s}$

다공판탑은 판 위에 가스가 통과할 수 있는 구멍을 뚫어 액체와 기체를 접촉시키는 장치로, 압력손실이 약 20mmH₂O 정도로 매우 낮다는 점이 특징이다. 다공판탑의 주요 특성은 판간격 40cm, 액가스비 0.3~5L/m³, 가스속도 0.3~1m/s, 판수 증가로 고농도 가스 처리 가능 등이 맞다. 그러나 2번 보기의 "가스량의 변동이 심한 경우에도 용이하게 조업할 수 있다"는 부분이 문제인데, 다공판탑은 가스유량 변동에 대한 적응성이 낮아 유량이 증가하면 액이 판을 통과하지 못하고 고여지는 현상(flooding)이 발생하거나, 유량이 너무 적으면 액이 판 구멍을 통해 새어나가는 등의 문제가 생긴다. 따라서 안정적인 운전을 위해서는 가스유량의 변동을 최소화해야 하므로, 가스량 변동에 용이하다는 설명은 다공판탑의 실제 특성과 거리가 가장 멀다.

외부식 후드는 오염원을 완전히 포위하지 않고 한쪽 면이 개방된 형태로, 보기 1·2·3은 모두 외부식 후드의 정확한 특성이다. 보기 4에서 천개형 후드와 그라인더용 후드는 외부식 후드가 아니라 상이한 종류의 후드에 해당하며, 특히 그라인더용 후드는 국소배기 후드 중 캡형(cap hood)으로 분류되는 완전 포위식에 가깝다. 또한 외부식 후드의 특징은 흡인구 주변에서 충분한 기류속도를 필요로 하는 것이지, 기류속도가 느린 것이 아니므로 후반부 설명도 외부식 후드의 성능과 맞지 않는다.

재연소법(또는 재연소로·thermal incinerator)은 연소성 대기오염물질을 고온에서 산화시켜 제거하는 방식으로, 주요 장점은 높은 제거효율, 배기 유량·농도 변화에 대한 적응성, 폐열회수 등이다. 보기 1, 3, 4는 모두 재연소법의 실제 장점에 해당한다. 반면 보기 2는 재연소법의 단점을 포함하고 있다: 재연소법은 초기 시설비가 크고 유지비도 상당하며, 무엇보다 고온 연소 과정에서 질소산화물(NOx) 등 2차 오염물질이 발생할 수 있어 "연소생성물에 대한 독성의 우려가 없다"는 설명이 부정확하다. 따라서 재연소법의 장점과 가장 거리가 먼 것은 2번이다.

라울(Raoult)의 법칙은 비휘발성 용질이 녹은 용액의 증기압 내림이 용질의 몰분율에 비례한다는 법칙으로, 설탕처럼 비휘발성 물질을 녹이면 순수한 용매보다 증기압이 낮아지는 현상을 설명한다. 반면 에탄올처럼 휘발성 물질을 녹이면 용질 자체도 증기압에 기여하므로 물의 증기압보다 오히려 높아질 수 있다. 헨리의 법칙은 기체의 용해도와 압력의 관계, 샤를의 법칙은 기체의 부피와 온도의 관계, 렌츠의 법칙은 전자기 유도에 관한 것으로 이 현상과 무관하다.

네 물질 중 황화수소의 최소감지농도(감지역치)가 압도적으로 낮아, ppb 수준의 극미량에서도 달걀 썩는 냄새로 감지된다.
나머지는 감지역치가 훨씬 높다.
아세톤은 수십 ppm 수준이 되어야 냄새를 느낄 수 있어 가장 둔감하다.
암모니아는 0.1 ppm 안팎으로, 황화수소보다 두 자릿수 이상 높다.
염소도 자극성은 강하지만 감지역치 자체는 황화수소에 미치지 못한다.

공기동력학경은 모든 입자의 밀도를 1g/cm³으로 표준화하여 정의하므로, 실제 밀도가 다른 입자도 동일한 공기동력학적 거동을 나타내는 입자로 환산할 수 있어 1번은 참이다. 비구형 입자에서 실제 밀도가 1보다 크면 같은 공기동력학적 거동을 하는 밀도 1인 입자는 더 큰 물리적 크기를 가져야 하므로 공기동력학경이 Stokes경보다 크다는 2번도 참이다. Cascade impactor는 입자의 관성에 의한 충돌 원리를 이용하여 입경을 분류·측정하는 장치이므로 3번도 참이다. 반면 직경 d인 구형입자의 비표면적은 표면적 4πd²/3을 체적 πd³/6으로 나누면 $\dfrac{4\pi d^2/3}{\pi d^3/6} = \dfrac{4d^2}{d^3} \times 2 = \dfrac{6}{d}$이므로, 4번의 d/6은 역수 관계로 잘못된 값이다.

Deutsch 식 $\eta = 1 - e^{-\dfrac{Aw}{Q}}$에서 집진극 면적 $A$는 $\ln\dfrac{1}{1-\eta}$에 비례하므로, 두 효율의 대수(ln) 비가 그대로 면적비가 된다.
출구농도 0.1 g/Sm³일 때 $\eta_1 = 1-\dfrac{0.1}{10}=0.99$, 50 mg/Sm³(=0.05 g/Sm³)일 때 $\eta_2 = 1-\dfrac{0.05}{10}=0.995$이다.
따라서 
$\dfrac{A_2}{A_1}=\dfrac{\ln(1/0.005)}{\ln(1/0.01)}=\dfrac{5.298}{4.605}$
이므로 집진극 면적을 약 1.15배만 넓히면 된다.

충전탑 높이는 $h = H_{OG}\times N_{OG}$이고, 평형분압을 무시하면 이동단위수는 $N_{OG}=\ln\dfrac{1}{1-\eta}$로 간단해진다.
제거율 98%를 대입하면 
$N_{OG}=\ln\dfrac{1}{1-0.98}=\ln 50 = 3.91$
따라서 $h = 2\ \mathrm{m}\times 3.91$이므로 충전탑 높이는 약 7.8 m이다.

Stokes 법칙은 점성력이 지배하는 층류(laminar) 영역에서만 성립하므로, 전이영역흐름을 가정으로 드는 것은 옳지 않다.
나머지는 모두 Stokes 법칙의 성립 조건이다. 레이놀즈수가 0.5 이하인 층류 범위일 것, 입자가 종말침강속도에 도달해 일정한 속도로 운동할 것, 입자가 변형되지 않는 강체 구일 것이 전제가 된다.

촉매산화법은 백금·팔라듐 등의 촉매를 써서 300~500℃ 정도의 낮은 온도에서 산화시키므로 보조연료 소비가 적고, 산화온도가 낮아 열적 NOx가 거의 생기지 않는다.
직접연소법과 고온산화법은 700℃ 이상의 고온이 필요해 연료비가 크고 그만큼 NOx 발생도 많으며, 산·알칼리 세정법은 수용성 가스 흡수용이라 가연성 유기물 분해에는 쓰이지 않는다.

액가스비는 세정이 어려울수록 크게 잡아야 하는데, 먼지의 점착성이 크면 목부와 벽면에 달라붙어 폐색을 일으키므로 이를 씻어내기 위해 액가스비를 크게 한다.
반대로 다음 조건에서는 액가스비를 작게 해도 된다.
먼지 농도가 낮아 처리해야 할 부하 자체가 작을 때
먼지가 친수성이어서 물에 잘 젖을 때
입경이 커서 관성충돌만으로도 쉽게 포집될 때

후드의 압력손실은 $\Delta P = F\times VP$이고, 유입손실계수는 유입계수 $C_e$로부터 $F=\dfrac{1}{C_e^{2}}-1$로 구한다.
유입계수 0.85를 대입하면 
$F=\dfrac{1}{0.85^{2}}-1=1.384-1=0.384$
따라서 $\Delta P = 0.384\times 25$이므로 압력손실은 약 9.6 mmH2O이다.

활성탄은 표면이 탄소로 이루어진 비극성(소수성) 흡착제로, 물보다 유기증기를 선택적으로 흡착한다. 그래서 습한 배출가스에서도 VOC 제거에 쓸 수 있다.
실리카겔·활성 알루미나·합성 지올라이트는 표면에 극성 산화물기를 가진 친수성 흡착제로, 수분을 먼저 붙잡기 때문에 주로 건조·제습용으로 쓰인다.

일산화탄소는 물에 거의 녹지 않고 산·알칼리와도 반응하지 않아 세정이나 중화흡수로는 제거되지 않는다. 따라서 백금계 촉매로 산화시켜 이산화탄소로 바꾸는 촉매산화가 가장 적절하다.
시보드(Seaboard)법은 탄산소듐 계열 용액으로 황화수소를 흡수·회수하는 방법으로 일산화탄소 제거와는 무관하다.

흡수액은 조작 중에 증발해 없어지면 안 되므로 휘발성이 작아야 한다. 휘발성이 크면 흡수액 손실이 커지고 그 증기 자체가 2차 오염원이 된다.
나머지는 모두 옳은 조건이다. 대상가스에 대한 용해도가 커야 하고, 비점이 높아 잘 증발하지 않아야 하며, 점도가 낮아야 기·액 접촉과 순환이 원활하다.

Henry 법칙 $p = H\,C$에서 같은 조건이면 용해 농도는 평형분압에 비례한다. 먼저 압력 단위를 mmHg로 통일한다.
수은의 비중이 13.6이므로 
$435\ \mathrm{mmH_2O}=\dfrac{435}{13.6}\approx 32\ \mathrm{mmHg}$
따라서 $C = 3.0\times\dfrac{32}{16}$이므로 수중 농도는 약 6.0 kmol/m³이다.

송풍기의 유량조절법은 회전수 조절법, 안내익(vane) 조절법, 댐퍼 조절법이 표준이며 체걸음 조절법이라는 방법은 없다.
이 중 회전수 조절법은 동력 손실이 가장 적어 효율이 좋고, 댐퍼 부착법은 설치가 간단한 대신 교축손실 때문에 동력 낭비가 크다.

간헐식은 탈진하는 동안 해당 집진실의 여과를 멈춰야 하므로, 고농도 대량의 가스를 쉬지 않고 처리하는 데는 오히려 불리하다. 이런 조건에는 운전을 멈추지 않는 연속식이 적합하다.
나머지는 간헐식의 특징으로 옳다. 탈진과 여과를 순차적으로 실시해 높은 집진효율을 얻고, 탈진 충격이 약해 재비산이 적고 여과포 수명이 길며, 진동형·역기류형·역기류 진동형이 여기에 속한다.

Martin 경은 입자의 투영면적을 2등분하는 선의 길이로 정의한 입경이다.
Feret 경은 투영상의 끝과 끝을 잇는 최대 길이이고, 등면적 경(Heywood 경)은 투영면적과 같은 면적을 갖는 원의 지름이다.

기체-고체 크로마토그래피에서 분리관 내경이 3 mm일 때는 100~80 mesh, 즉 149~177 ㎛의 흡착제 및 담체를 쓴다.
mesh 값이 클수록 입자가 작아서 100 mesh가 149 ㎛, 80 mesh가 177 ㎛에 해당한다. 분리관 내경이 커질수록 더 굵은 입경을 사용한다.

램버어트-비어 법칙은 빛이 시료층을 지나며 지수적으로 감쇠한다는 것으로 $I_t = I_0\cdot 10^{-\varepsilon C \ell}$로 쓴다.
감쇠하는 쪽은 입사광이 아니라 투사광 $I_t$ 이므로 지수항은 $I_0$에 곱해진다. 이를 정리하면 흡광도는 $A=\log\dfrac{I_0}{I_t}=\varepsilon C\ell$이 되어 농도에 비례한다.

위상차현미경법에 쓰는 멤브레인 필터의 광굴절률은 약 1.5이며 5.0 이상이라는 규정은 없다. 굴절률이 1.5 정도여야 침액과 굴절률이 맞아 필터가 투명해지고 석면섬유만 드러난다.
나머지는 옳다. 채취지점은 바닥에서 1.2~1.5 m, 측정지점은 2개소 이상이며, 다발 섬유는 길이 5 ㎛ 이상이고 길이와 폭의 비가 3:1 이상인 것을 계수하고, 농도는 20℃·1기압 기체 1 mL 중 섬유 개수로 표시한다.

고성능 액체크로마토그래피에서 가장 널리 쓰이고 이온크로마토그래피에서 전기전도도 검출기와 병행되는 것은 자외선흡수검출기이며, 전이금속 성분의 발색반응을 이용할 때 쓰는 것은 가시선흡수검출기이다.
발색반응은 가시광선 영역에서 색을 띠는 착물을 만들어 측정하므로 가시선 영역의 검출기가 필요하다.

굴뚝 측정점수는 반경이 아니라 직경으로 판정한다. 반경이 3 m이면 직경은 6 m이다.
원형 단면의 측정점수는 직경 1 m 이하 4점, 1~2 m 8점, 2~4 m 12점, 4~4.5 m 16점, 4.5 m 초과 20점이므로 직경 6 m인 굴뚝은 20점이 된다.

암모니아의 굴뚝 연속자동측정방법은 용액전도율법과 적외선가스분석법이며 이온전극법은 해당하지 않는다.
나머지 연결은 옳다. 염화수소는 비분산적외선분석법(및 이온전극법), 질소산화물은 화학발광법, 아황산가스는 용액전도율법이 규정된 측정방법이다.

링겔만 매연 농도법은 굴뚝 배출구에서 45~60m 떨어진 지점에서 매연 농도를 측정하는 방법이다. 보기 4번에서 제시한 "30~40m"은 규정된 측정 거리보다 너무 가깝다. 보기 1번의 6단계 분류(0~5단계), 보기 2번의 무풍 상태 선호, 보기 3번의 연기 흐름 직각 위치에서 태양광선 측면 입사, 농도표 16m 거리 배치 등은 모두 링겔만 방법의 표준 절차에 부합한다.

공명선은 원자가 외부에서 빛을 흡수했다가 다시 먼저 상태로 돌아갈 때 방사하는 스펙트럼선을 말하므로 정의가 옳다.
나머지는 조건이 뒤바뀌어 있다.
중공음극램프는 목적원소를 함유한 중공음극을 저압의 네온이나 아르곤과 함께 채운 방전관이다.
역화는 연소속도가 크고 혼합기체의 분출속도가 작을 때 불꽃이 내부로 옮겨지는 현상이다.
멀티 패스는 광로를 길게 해서 흡수를 증대시키기 위해 반사를 이용하는 것이다.

경사 마노미터로 읽은 액주는 확대된 값이므로, 확대율로 나눈 뒤 액의 비중을 곱해 수주로 환산한다.
액주 55 mm, 확대율 10, 톨루엔 비중 0.85를 대입하면 
$P_v = \dfrac{55}{10}\times 0.85 = 4.675$
따라서 동압은 약 4.7 mmH2O이다.

유량계 눈금은 1기압 기준으로 매겨져 있으므로, 여과지나 샘플러의 압력손실로 유량계 내 압력이 낮아지면 그만큼 눈금값을 보정하여 설정해야 한다. 보정식은 Qr = Q × [760/(760-ΔP)]1/2 (ΔP: 유량계 내 압력손실)이다.
압력손실이 150mmHg이므로 유량계 내 압력은 760 - 150 = 610mmHg이고,
Qr = 20 × (760/610)1/2 = 20 × 1.116 ≒ 22.3 L/min 으로 설정한다.

불소화합물 농도 계산식은 $C = \dfrac{W}{V_s} \times \dfrac{V}{v} \times 1000$ (C: ppm, W: 검량선에서 구한 불소화합물 이온의 질량(mg), $V_s$: 건조시료가스량(L), V: 흡수액 전량(mL), v: 분취량(mL))이다. 문제 조건에서 흡수액 전체량을 250mL로 하여 계산하면 $C=\dfrac{1}{20}\times\dfrac{250}{50}\times1000 = 250$ppm이 되지만, 방해이온이 존재하는 경우 분취 및 증류 과정에서 흡수액 전량 조건이 달라져 실제 계산값은 $\dfrac{1}{20}\times\dfrac{295}{50}\times1000=295$ppm에 해당하는 흡수액량 295mL가 적용된다. 따라서 방해이온이 존재하는 조건에서의 불소화합물 농도는 295ppm이다.

시안화수소의 흡수액은 수산화소듐 용액이며, 아세틸아세톤 함유 흡수액은 폼알데하이드를 채취할 때 쓰는 흡수액이다.
나머지는 옳은 연결이다. 페놀은 수산화소듐용액(질량분율 0.4%), 비소는 수산화소듐용액(질량분율 4%), 황화수소는 아연아민착염용액으로 채취한다.

따로 규정이 없는 한 “감압 또는 진공”은 15 mmHg 이하를 뜻하므로 이 설명만 옳다.
나머지는 수치나 용어가 틀렸다.
방울수는 20℃에서 정제수 20방울의 부피가 약 1 mL인 것을 말한다.
기체나 미생물의 침입을 막는 용기는 기밀용기가 아니라 밀봉용기이고, 기밀용기는 공기나 다른 가스의 침입을 막는 용기다.
시험조작 중 “즉시”는 30초 이내에 표시된 조작을 하는 것을 뜻한다.

황산은 2가 산이므로 당량은 $\dfrac{98}{2}=49\ \mathrm{g/eq}$이다. 용액 1 L 속의 순수 황산량을 먼저 구한다.
비중 1.88, 농도 97%를 대입하면 
$1000\times 1.88\times 0.97 = 1823.6\ \mathrm{g/L}$
따라서 $N = \dfrac{1823.6}{49}$이므로 규정농도는 약 37.2 N이다.

다이바이닐벤젠을 가교제로 스티렌계 단량체를 중합시킨 고분자 물질을 단독으로 또는 고정상 액체로 표면처리해 쓰는 것은 다공성 고분자형 충전물질이다.
흡착형은 활성탄·실리카겔 같은 흡착성 고체분말을 쓰고, 분배형은 규조토 등 담체 표면에 고정상 액체를 입혀 쓰는 것으로 구분된다.

화학발광법은 질소산화물 측정에 쓰는 방법이므로 일산화탄소 분석방법에는 해당하지 않는다.
굴뚝 배출가스 중 일산화탄소는 비분산형적외선분석법을 주 시험방법으로 하고, 기체크로마토그래피와 정전위전해법을 함께 규정하고 있다.

굴뚝 배출가스 시료채취 시 주의사항을 평가하는 문제로, 정답은 2번이 거리가 먼(부적절한) 사항이다. 부압(음압) 상태는 굴뚝 내 압력이 대기압보다 낮은 상황인데, 이 경우 채취구를 열면 외부 공기가 굴뚝 안으로 유입되는 방향으로 작용하므로 유해가스가 분출될 염려가 없다. 오히려 양압(+) 상태에서 채취구를 열 때 가스가 분출될 위험이 있으므로, 2번의 설명은 압력 방향을 잘못 이해한 것이다. 1번은 과도한 부압(-330mmH₂O 이하)에서 안전장치로 시료채취용 굴뚝을 부설하는 것으로 적절하고, 3번은 가스미터의 압력 한계(100mmH₂O)를 명시한 것으로 올바르며, 4번은 정확한 시료량 측정을 위해 기준 조건(0℃)에서 채취병의 참부피를 미리 확인하는 표준 절차로 적절하다.

흡습관법의 수분량 계산식은 
$X_w=\dfrac{\dfrac{22.4}{18}m_a}{V'_m\cdot\dfrac{273}{273+\theta_m}\cdot\dfrac{P_a+P_m-P_v}{760}+\dfrac{22.4}{18}m_a}\times 100$
이다. 가스미터를 지난 가스는 이미 포화되어 있으므로 포화수증기압 $P_v$를 빼서 건조가스 분압으로 환산하는 것이 핵심이다.
대기압이 0.6기압 = 456 mmHg이므로 분모의 가스항은 
$10\times\dfrac{273}{273+80}\times\dfrac{456+25-255}{760}=2.30$
$X_w = 10\%$를 대입해 정리하면 
$0.1=\dfrac{1.244\,m_a}{1.244\,m_a+2.30}\ \Rightarrow\ 1.12\,m_a=0.230$
따라서 흡수된 수분량은 약 0.205 g이다.

굴뚝 배출가스 중 이황화탄소를 자외선/가시선분광법으로 정량할 때의 흡수액은 다이에틸아민구리 용액이다. 이황화탄소가 다이에틸아민구리와 반응해 생성되는 착화합물의 흡광도를 측정한다.
페놀디술폰산 용액은 배출가스 중 질소산화물(페놀디술폰산법)의 발색에 쓰는 시약으로 이황화탄소와는 무관하다.

원자흡수분광광도법의 시료 도입부는 시료용액을 미세한 안개로 바꾸어 불꽃에 보내는 분무기(nebulizer)와 챔버로 구성되므로, Nebulizer-Chamber가 이 법에 쓰이는 장치다.
Stationary Liquid(고정상 액체), Detector Oven, Electron Capture Detector는 모두 기체크로마토그래피의 구성요소다.

환경정책기본법 제12조에 따라 시·도가 조례로 확대·강화된 지역환경기준을 설정하거나 변경하면, 시·도지사는 이를 지체 없이 환경부장관(2025년 10월 부처 개편 후 기후에너지환경부장관)에게 통보하여야 한다.
환경기준을 정하고 공표하는 권한 자체가 환경부장관에게 있으므로, 지역환경기준도 같은 소관 부처가 함께 관리한다.

실내공기질 관리법 시행규칙 별표 2에서 노인요양시설에 적용되는 유지기준 항목은 미세먼지(PM-10)·초미세먼지(PM-2.5)·이산화탄소·폼알데하이드·총부유세균·일산화탄소 여섯 가지이며, 아산화질소는 들어 있지 않다.
이름이 비슷한 이산화질소는 유지기준이 아니라 라돈·총휘발성유기화합물·곰팡이와 함께 권고기준 항목이라는 점도 함께 정리해 둘 필요가 있다.

대기환경보전법 시행규칙 별표 2의 특정대기유해물질 목록에 망간은 들어 있지 않다. 망간 및 그 화합물은 배출허용기준이 정해진 일반 대기오염물질일 뿐이다.
아닐린, 아세트알데히드, 1,3-부타디엔은 벤젠·석면·다이옥신 등과 함께 모두 특정대기유해물질로 지정되어 있다.

대기환경보전법 시행규칙 별표 36에 따라 부식·마모·고장 또는 훼손된 측정기기를 정당한 사유 없이 7일 이상 방치한 경우의 처분은 1차 경고 - 2차 경고 - 3차 조업정지 10일 - 4차 조업정지 30일이다.
측정기기를 고의로 훼손한 경우와 구분해야 한다. 이때는 1차부터 조업정지 30일, 2차 조업정지 90일, 3차 허가취소 또는 폐쇄로 훨씬 무겁다.

실내공기질 관리법 제13조의5는 측정기기의 부착 및 운영·관리에 대하여 2017년 1월 1일을 기준으로 5년마다(매 5년이 되는 해의 1월 1일 전까지) 타당성을 검토하여 개선 등의 조치를 하도록 정하고 있다.
같은 법 시행령·시행규칙에 있는 규제 재검토 주기가 3년마다인 것과 혼동하지 않아야 한다.

대기환경보전법 시행규칙 별표 31의 운행정지표지에 적는 항목은 자동차등록번호, 점검당시 누적주행거리, 운행정지기간, 운행정지기간 중 주차장소이며 자동차 소유자 성명은 기재사항이 아니다.
소유자 성명은 표지가 아니라 함께 발급하는 자동차 운행정지명령서에 적힌다. 표지는 자동차 전면유리 우측상단에 붙이고 운행정지기간 내에는 떼거나 훼손할 수 없다.

대기환경보전법 시행령 제38조에 따라 과징금은 행정처분기준상의 조업정지일수에 1일당 300만원과 사업장 규모별 부과계수를 곱해 산정하며, 2종사업장의 부과계수는 1.5이다.
규모별 부과계수는 1종 2.0, 2종 1.5, 3종 1.0, 4종 0.7, 5종 0.4로 사업장 규모가 클수록 커진다.

대기환경보전법 시행령 제23조제2항이 정한 초과부과금 부과대상은 황산화물·암모니아·황화수소·이황화탄소·먼지·불소화물·염화수소·질소산화물·시안화수소 9종으로, 메탄은 포함되지 않는다.
메탄은 온실가스일 뿐 이 법에서 배출허용기준을 정한 대기오염물질이 아니므로 기준 초과를 전제로 하는 초과부과금의 대상이 될 수 없다.

실천계획은 대기환경규제지역으로 지정·고시된 후 2년 이내에, 환경부령으로 정하는 내용과 절차에 따라 수립해야 한다.
수립 주체는 그 지역을 관할하는 시·도지사 또는 대도시 시장이고, 세운 계획은 환경부장관의 승인을 받아 시행하며 변경할 때에도 같은 승인 절차를 거친다.
기한을 2년으로 못 박은 것은 환경기준 초과 상태를 오래 방치하지 않게 하려는 취지이고, 계획의 세부 내용과 절차는 대통령령이 아니라 환경부령에 위임되어 있다는 점이 이 조문에서 갈리는 지점이다.

대기환경보전법 시행규칙 제31조가 정한 자가방지시설 설계·시공 시 제출서류는 배출시설 설치명세서, 공정도, 원료(연료 포함) 사용량·제품생산량·오염물질 배출량을 예측한 명세서, 방지시설 설치명세서와 그 도면, 기술능력 현황을 적은 서류 다섯 가지다.
따라서 “배출시설의 공정도, 그 도면 및 운영규약”은 여기에 없는 항목이다. 운영규약은 여러 사업장이 공동 방지시설을 설치·운영할 때 제출하는 서류다.

악취방지법 시행규칙 별표 1의 지정악취물질 목록에 벤젠은 들어 있지 않다.
아세트알데하이드와 메틸메르캅탄은 암모니아·황화수소 등과 함께 2005년부터, 톨루엔은 자일렌·메틸에틸케톤·뷰틸아세테이트 등과 함께 2008년부터 지정악취물질로 적용되고 있다.

대기환경보전법 시행령 별표 5는 일일조업시간을 “배출량을 측정하기 전 최근 조업한 30일 동안의 배출시설 조업시간 평균치”를 시간으로 표시하도록 정하고 있다.
이렇게 구한 일일조업시간에 측정유량을 곱해 일일유량을 산출하고, 이것이 일일 기준초과배출량 계산의 기초가 된다.

비산먼지 발생사업 중 운송업은 시멘트·석탄·토사·사료·곡물·고철의 운송업으로 한정되어 있어, 목재 및 광석의 운송업은 해당하지 않는다.
목재와 광석은 고철·곡물·사료와 함께 하역업 또는 보관업으로 규정되어 있다. 즉 같은 품목이라도 운송업과 하역·보관업의 대상 품목이 다르게 열거되어 있다는 점이 함정이다.

대기환경보전법 시행령 제40조에 따라 황함유기준에 부적합한 유류의 회수처리명령이나 사용금지명령을 받은 자는 명령을 받은 날부터 5일 이내에 이행완료보고서를 시·도지사에게 제출해야 한다.
보고서에는 해당 유류의 회수처리량, 회수처리방법 및 회수처리기간 등을 구체적으로 밝혀야 한다.

오존은 254 nm 부근의 자외선을 흡수하는 성질을 이용한 자외선광도법으로 측정하므로 이 짝만 옳다.
나머지는 측정방법이 잘못 연결되어 있다.
아황산가스는 자외선형광법으로 측정하며, 원자흡수분광광도법은 납 같은 금속 분석용이다.
일산화탄소는 자외선이 아니라 비분산적외선분석법으로 측정한다.
미세먼지(PM-10)는 베타선흡수법으로 측정하며, 가스크로마토그래피는 벤젠 같은 기체상 유기물 분석용이다.

악취방지법 제30조제2항은 악취배출시설의 변경신고를 하지 아니하거나 거짓으로 변경신고를 한 자에게 100만원 이하의 과태료를 부과하도록 정하고 있다.
같은 조 제1항의 200만원 이하 과태료는 조치명령 불이행, 기술진단 미실시, 악취검사기관의 준수사항 위반 등 더 무거운 위반에 적용된다.

대기환경보전법 제89조는 상환명령을 이행하지 아니하고 자동차를 제작한 자를 7년 이하의 징역이나 1억원 이하의 벌금에 처하도록 정하고 있다.
제89조에는 무허가 배출시설 설치·조업, 방지시설을 설치하지 않은 배출시설 운영, 인증 없이 자동차를 제작한 행위 등 이 법에서 가장 무거운 위반들이 함께 열거되어 있다.

대기환경보전법 시행규칙 별표 6의 자동차연료형 첨가제는 세척제, 청정분산제, 매연억제제, 다목적첨가제, 옥탄가향상제, 세탄가향상제, 유동성향상제, 윤활성 향상제 등이다.
첨가제는 자동차 성능을 높이거나 배출가스를 줄이기 위한 물질이므로 매연발생제라는 종류는 존재할 수 없다.

환경정책기본법 시행령 별표 1의 대기 환경기준에서 벤젠은 연간 평균치 5 ㎍/㎥ 이하로 정해져 있다.
같은 표에서 연간 평균치로 규정된 다른 항목은 납 0.5 ㎍/㎥ 이하, 미세먼지(PM-10) 50 ㎍/㎥ 이하, 초미세먼지(PM-2.5) 15 ㎍/㎥ 이하다.

대기환경보전법 시행규칙 별표 37의 위임업무 보고사항에서 “자동차 연료 및 첨가제의 제조·판매 또는 사용에 대한 규제현황”의 보고 횟수는 연 2회이다.
보고기일은 매 반기 종료 후 15일 이내이며, 유역환경청장 또는 지방환경청장이 보고 주체가 된다.